2.2 化学反应与能量转化 第2课时（教学课件）化学鲁科版必修第二册

第二节 化学反应与能量转化 鲁科版2019必修第二册 第二章 化学键 化学反应规律 课时2 化学反应能量转化的重要应用——化学电池 学习目标 本节重点 认识原电池的工作原理 本节难点 会正确书写电极反应式 1.理解并掌握从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 2.会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式 3.掌握原电池的构成要素。 新课导入 氢燃料电池的应用 化学电池工作原理 壹 贰 知识导航 设计原电池 叁 化学电池的种类 01 化学电池工作原理 观察思考 思考问题： 1. 简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的？ 2. 组装电池需要满足哪些基本条件？ 初识氢氧燃料电池 电解水 氢氧燃料电池 课堂探究 一、化学电池工作原理 燃料电池中发生的反应：2H2 + O2 = 2H2O H2失电子发生氧化反应 电极反应： H2-2e-=2H+ O2得电子发生还原反应 电极反应： O2+4e-+4H+=2H2O e- 负极 正极 传导电子： 电子导体 电解质溶液： 离子导体 阳离子H+ 阴离子SO42- 原电池的工作原理：对于一个自发的氧化还原反应，还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域（电极）发生氧化反应和还原反应，并通过能导电的物质（导线、电解质溶液或熔融的电解质）形成闭合回路产生电流，化学能转化为电能。 “电子不下水，离子不上岸” 课堂探究 一、化学电池工作原理 原电池的构成要素 原电池 的构成 2.两个电极 3. 电子导体 1.电极反应物 ——导线 ——电解质溶液或熔融的电解质 ——电极材料：导电的固体 闭合回路 4. 离子导体 ——在两极上自发进行氧化还原反应（前提） 典例精讲 一、化学电池工作原理 Zn 下列装置哪些可以形成原电池( ) A A A A A A Fe C(石墨) Zn Cu Zn Zn Fe 陶瓷 Fe Cu 稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D Zn Cu A 稀H2SO4 CuSO4溶液 酒精 稀H2SO4 E F G H √ √ √ × × × × × Cu 典例精讲 一、化学电池工作原理 根据原电池原理，完成下列填空。 还原剂-e-=氧化产物 (Zn-2e-=Zn2+) 氧化剂+e-=还原产物 (Cu2++2e-=Cu) 负极 锌逐渐被腐蚀 正极 析出红色固体 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 如何正确书写电极反应式呢？ 找还原剂 写出稳定的电极产物 找正负 使守恒 看环境 相加减 ②电荷守恒 ③原子守恒 ①电子守恒 正极+负极=总反应式 找氧化剂 酸性补H＋ 碱性补OH－ 给什么补什么 延伸拓展 练习：书写出甲烷燃料电池在稀硫酸及氢氧化钾溶液中的正负极电极反应式 02 设计原电池 交流研讨 设计一个简单的原电池 实验目的 利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反应所释放的能量转化为电能。Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 实验用品 锌片，铜片，石墨棒，稀硫酸，稀盐酸；烧杯，导线，电流表，开关。 方法导引 设计原电池的基本思路 化合价升高 氧化反应 化合价降低 还原反应 电子导体 离子导体 设计思路及依据 实验装置 实验现象与电极反应 Zn+2H+====Zn2++H2↑ 1、电流表指针偏转 2、负极： ； 3、铜片表面 ； 确定 负极 选择负极反应物: 选择负极材料: 确定 正极 选择正极反应物: 选择正极材料: 构成闭 合回路 选择离子导体: 选择电子导体: 课堂探究 二、设计原电池 （或石墨） 锌片 锌片 氢离子 铜片（或石墨） 稀硫酸 导线 有气泡产生 锌片逐渐溶解 设计一个简单的原电池 课堂探究 二、设计原电池 设计一个简单的原电池 课堂探究 二、设计原电池 原电池正负极的判断 判断依据 负极 正极 电极材料 电子流向 电流流向 电极反应 电极现象 溶液中离子流向 活泼金属 活泼性较弱的金属或能导电的非金属 电子流入 电子流出 氧化反应 还原反应 质量减小或溶解 有气泡产生或质量增加 阴离子流向负极 阳离子流向正极 电流流入 电流流出 03 化学电池的种类 课堂探究 三、化学电池的种类 银锌电池 干电池 铅酸电池 镍氢电池 燃料电池 锂离子电池 课堂探究 三、化学电池的种类 化学电源 ①一次电池又称不可充电电池——如：干电池 不可重复使用。 如普通干电池、碱性锌锰电池、锌银纽扣电池等。 ②二次电池又称充电电池——蓄电池 放电后可以再充电重新使用。 如铅蓄电池、锌银蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等。 ③燃料电池 将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂(如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。 如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池等。 ④其他电池： 如海水电池、心脏起搏电池等。（特殊用途，现代科技） 课堂探究 三、化学电池的种类 课堂小结 原电池 原电池概念： 原电池的构成条件 原电池正负极判断 三个方向 将化学能直接转变成电能的装置 1.活泼性不同的两个电极 正极：较不活泼或电子流进的一极 负极：较活泼或电子流出的一极 2.电解质溶液 3.构成闭合回路 电子：由 极流向 极； 电流：由 极流向 极。 离子：阳离子流向 极，阴离子流向 极 负 正 正 负 正 负 4.自发进行氧化还原反应 22 随堂演练 1.如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是(　　) ①Zn为正极，Cu为负极　 ②H＋向负极移动　 ③电子是由Zn经外电路流向Cu　 ④Cu极上有H2产生　 ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol　⑥正极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋ A．①②③　　　B．③④⑤　　　C．④⑤⑥ D．②③④ B 23 随堂演练 2.根据 2Fe3+＋Cu === 2Fe2＋＋Cu2＋，自己动手设计一个原电池。填写下列空白： 设计思路及依据 实验装置 确定 负极 选择负极反应物: 选择负极材料: 确定 正极 选择正极反应物: 选择正极材料: 构成闭 合回路 选择离子导体: 选择电子导体: 24 随堂演练 3.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连结起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们活动性由强到弱的须序是： A. D>C>A>B B. D>A>B>C C. D>B>A>C D. B>A>D>C B 25 演示完毕 感谢聆听 分层作业见同课时word Lavf58.20.100 Lavf58.43.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.11 $$